不用膠帶或膠水!美國科學家發現可用「電」黏合各種材料

譯者/Elisa

需要將兩種或多種不同材料黏在一起時,通常會使用膠帶或膠水,但如果要再將材料分開的話,很難克服材料與膠水之間的靜電力與機械力,這也是膠水比膠帶黏合力更強的原因。因此科學家想找到一種替代方法,最後發現答案就在電力中。美國馬里蘭大學研究人員靠名為「電子黏合」(electroadhesion)的方式,成功黏起兩種不同材料。

電力引發不同材料化學連結進而黏合

「電子黏合」的原理是讓電流通過想要黏合的材料,材料之間的化學鍵就會將兩者固定在一起。研究人員之前以證明這種方法有效連結兩種軟材料,現在他們也想看看電子黏合是否能黏起如石墨等硬材料和動物組織等軟材料。科學家在實驗中使用兩個石墨電極和丙烯醯胺(acrylamide)凝膠,他們發現,再電即之間施加約五伏特的少量電壓,凝膠就會黏到帶正電的電極上,而且產生很強的吸引力,連用手都無法分開。不過只要反轉電極極性,凝膠就會與原本電極分離,再黏到另一個帶正電的電極上。

科學家發現可用「電」黏合各種材料。圖/截取自 Interesting Engineering

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科學家計畫用「電黏合」開發更好電池

研究人員接著又用各種金屬、凝膠、動物組織和蔬菜水果重複實驗,也從中了解到,要有良好的電黏著力,較硬的材料就要傳導電子,而較軟的材料需要含有鹽離子,因為電黏著力就是來自兩種材料交換電子時,表面間形成的化學鏈。這也解釋為什麼一些特定金屬如鈦,能牢牢抓住電子,而糖分比鹽分多的水果,像葡萄就無法辦到。科學家還發現,電子黏合方式在水下效果很好,有望開拓新的技術應用,他們也正計畫利用電子黏合方式製造更好的電池,和生醫植入物。

資料來源:Interesting Engineering

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